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【走进课堂】关注实践、激发思辨与数理拓展——城市规划与设计学院汤俊卿教授特色课程《地理数学方法》

2022-12-28宣传与公共关系办公室

责编:王琳

【编者按】

立足当下,北京大学深圳研究生院紧贴“问题导向,南北联动,AI牵引,创新融合”的未来发展理念,扎根大湾区,深耕人才培养;展望未来,深研院致力于建设北大新工科的“南方基地”,打造人才培养-学术研究-区域产业耦合的北大深圳校地协同创新共赢体。课堂,作为培养人才的平台媒介,在传道授业解惑中构建起从知识到人才、从传承到创新、从现在到未来的桥梁。

课堂发生在教室中的引经据典、纵观古今,发生在实验室里的言传身授、钻坚研微,发生在咖啡袅袅余香里的娓娓闲谈,发生在透向社会的困知勉行。深研院的课堂发生在不同的地点,发生自不同的学科,让我们跟随南燕新闻社记者的脚步,走进不同的南燕课堂,聆听每个课堂独特的故事。

在谈及《地理数学方法》这门课程的意义时,该课主讲人,北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院助理教授汤俊卿引用了北京大学城市与环境学院早年间在学生中口耳相传的一句周一星教授的名言:“没有计量地理学的地理系,不可能成为一流的地理系”来强调。

《地理数学方法》的课堂上

地理数学方法的由来

北京大学地理数学方法最初叫做《经济地理学数学方法》,主要面向人文地理学,由朱德威教授讲授。1995年朱老师退休之后,这门课时断时续,北京大学地理专业重开《地理数学方法》课程,与香港高校有着间接的联系。有一年,周一星教授到香港参加学术会议,一位在香港浸会大学地理系任教的学者,当面向他抱怨:“你们北大来的一个学生,怎么不懂地理数学方法?不会使用SPSS软件?”这件事深深地刺激了周一光教授。《地理数学方法》在地理学专业的重要性又一次被凸显了出来。后来到了2000年冬季,北京大学地理系教授陈彦光教授重新拟定了一套教学方案,在2001年的春天开设了这门课程。陈老师为这门课程奠定了坚实的基础,形成了体系化的培养模式并编纂了专用教材,培养了一批又一批优秀学子。

打好基础,精益求精

这门课程的命运“起伏”,也从侧面体现出了学者们对地理这门学科的认识差异。有些学者教授更加强调地理学科的实践性,主张地理学科应当更多地走出去,而到了大数据时代,数学,特别是面向现实复杂网络特征阐述的概率论与数理统计,已经越加地成为地理学习者必须掌握的技能。“随着数字时代的到来,大数据定量分析的能力成为一种基础能力,在很多领域都有体现。说白了,我其实不觉得这门从名字上看很像交叉学科课程的课有‘交叉性’,量化的分析是十分需要掌握的基础技能”汤俊卿教授总结道。

汤老师在国际会议上展示研究成果

作为一堂面对研究生一年级的必修课程,汤俊卿为这门课程作出的期望是:聚焦数据分析能力的培养,注重理解。“同学们刚刚进入研究生学习生涯,大家的学科背景、数学能力都不尽相同,我还是想聚焦于基础,如果课程过难就失去了这门课的意义。”汤俊卿老师说道。在课堂上,除非特别重要,他会尽量简化对理论的繁琐推导过程——从学理的角度而言推导的过程是必要的,但从应用的角度来讲会增加同学们的畏难心理。

汤老师在新加坡的办公桌

汤俊卿教授于2022年开始讲授这门课程,往年都是从本部邀请陈彦光教授来深圳为南燕学子讲授这门课程,汤老师来到深研院以后,承接陈老师衣钵,于2022年开始为深研院讲授这门课程。汤教授从高中开始直到博士后就一直在海外求学,他丰富的留学生活经历也奠定了他的授课风格。

汤老师在国际会议上做报告

“我希望这门课程结束后,同学们能够理解这些常用的模型,能够熟练使用相关数据处理软件来展开对自己研究有帮助的建模分析,要培养学生对地理大数据计算的实操能力。”在课堂上,汤俊卿对涉及到实操的内容总是精益求精,力求将每个细节说清说透。“我总是和我的助教们说,不要只是展示结果,少说宽泛的描述,多关注同学们实际的操作困难,每一行代码,每一个字符,都值得解释清楚。”以第一堂课为例,从下载软件,如何理解工作环境与各类工具包开始,汤俊卿老师就会对每一个细节提出关注和细节把握,并鼓励同学们做出自己的不同探索与尝试。“每堂课我都尽量会给同学们推荐一些阅读材料,我不希望同学们学完了课程就只记得我讲过的这些内容,更应该学会自主探索,去拓展学习范围,去了解其他学者对这些内容的不同理解与解释。比如我教给你一元线性回归了,你能不能自己探索着进行一些多元回归的尝试呢?”

汤老师与夫人在瑞士少女峰之巅及英国剑桥大学三一学院

(ps:很可惜,在瑞士求学期间爬过两次少女峰,没有一次是好天气)


哲学思辨能力的重要性

除了实操外,另一个汤俊卿老师格外关注的是课程背后的“哲学思辨”。“我和很多同学谈,他们都说自己有点怕数学,这很正常。很多名人也都表示过不喜欢数学,不喜欢的原因是它没有争论的空间,对就是对,错就是错了,但也正因为如此,所以数学是美的。”汤俊卿老师表示,调动学习数学的热情是很困难的事情,他实践时得到的比较好的反馈是和学生谈论这门学科背后的哲学思辨。“第一节课上面,我问同学们什么是数学?如何用“大白话”说清楚概率统计的本质?为什么说统计是我们“以小见大”的重要工具?我也会给他们讲我当年学习这些知识时的心得体会,我是怎么从“完全不懂”一步步到“小有体会”的。这样的讨论结束后,我发现相较于枯燥的理论介绍,同学们对这种哲学思辨会更加感兴趣,也能更好地引发他们的思考”。汤俊卿尤其提到了上半年受疫情的影响这门课不得不线上开课。面对线上上课的局限性,这些哲学的思辨让他在第一节课上“得到了同学们的积极反馈。”

在去美国访学的路上

2018年在MIT访学期间偷偷溜去哈佛大学转一圈

“汤老师很幽默,时不时会有很多的比喻和小段子。他非常渴望得到课堂参与者的反馈。”《地理数学方法》课程助教,2021级硕士研究生林华,在谈及汤俊卿老师讲课风格时说道。“汤老师和我们助教得分工一般是老师负责讲述理论,我们负责用实例展示实操和应用。上半年开课时有一位学生表示用EXCEL进行数据统计太基础了,想要换一种数据处理的软件,汤老师很干脆地就答应了。”

2019年汤老师在剑桥大学

当谈及与学生的关系时,汤俊卿老师也笑称:“其实我并没有觉得自己和同学们的差别有多大,无论是心理年龄还是学习数学知识的方式上,所以我可能比较容易体会到他们的感受吧。对于研究生学习,一定要学会从本科被动地接受知识,转变为问题驱动的主动获取知识。”也由此,汤俊卿老师总是鼓励同学们可以在这个阶段尽量多地去丰富自己的阅读量,甚至一些跟本专业不相干的其他学科的知识,即使这些知识只能在脑海里留下一些雪泥鸿爪,也有可能会在未来的某个时刻为你提供科研创新的闪光点。

时隔多年,重回母校英国帝国理工学院

走进课堂项目组荣誉出品

文字:雷浩然

图片:受访者提供

指导老师:王琳

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